Đồ án học phần tự động sửa chữa mô hình thực tập và điều khiển mô hình mps giám sát bằng wincc

Đồ Án Học Phần Tự Động Sửa Chữa Mơ Hình Thực Tập Và Điều Khiển Mơ Hình MPS Giám Sát Bằng WinCC Người Thực Hiện Phan Hoàng Việt MSSV: 0309211102 Bộ Mơn Tự Động Hóa Khoa Điện - Điện tử Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng Tháng 10 năm 2023 Sửa Chữa Mơ Hình Thực Tập Và Điều Khiển Mơ Hình MPS Giám Sát Bằng WinCC Giảng viên hướng dẫn: T.s Đặng Đắc Chi Th.s Nguyễn Thủy Đăng Thanh Người thực Họ tên Phan Hoàng Việt MSSV 030921102 Nhận xét Giảng Viên hướng dẫn Ký tên Lời Tri Ân Để có đồ án mơn học này, ngồi giúp gia đình, em nhận nhiều giúp đỡ kiến thức, thiết bị kĩ nhiều người bạn lớp Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý giảng viên trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng, đặc biệt quý giảng viên khoa Điện – Điện tử, miệt mài cung cấp kiến thức cần thiết cho em trình học tập trường Cách riêng, em xin cảm ơn giảng viên – tiến sĩ Đặng Đắc Chi giảng viên - thạc sĩ Nguyễn Thủy Đăng Thanh trực tiếp đồng hành với em trình thực đồ án Học Phần Tự Động Tuy nhiên, em nhận thức kiến thức kinh nghiệm thực tập em nhiều hạn chế, nên trình thực đồ án cịn gặp sai sót Kính mong q giảng viên tiếp tục đồng hành với em kiên nhẫn thêm lời dạy để em phát triển hoàn thiện kiến thức phương pháp làm việc khoa học với đồ án tương lai Em xin chân thành tri ân Sinh viên thực Phan Hoàng Việt Mục Lục LỜI TRI ÂN MỤC LỤC DACH SÁCH CÁC HÌNH DANH SÁCH CÁC BẢNG TÓM TẮT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.3 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT CƠ BẢN 2.1 LÝ THUYẾT CƠ BẢN 2.2 CẢM BIẾN SỢI QUANG 11 2.3 VAN ĐIỆN TỪ 5/2 13 2.4 CẢM BIẾN TỪ 15 2.5 XYLANH KHÍ NÉN 16 2.6 MOTOR KHÍ NÉN 17 2.7 PHẦN MỀM TIA PORTAL VÀ PHẦN MỀM THIẾT KẾ GIAO DIỆN WINCC 18 CHƯƠNG 3: HÌNH MPS1 SỬA CHỮA BẢNG THỰC TẬP VÀ TÌM HIỂU MƠ 20 3.1 SỬA CHỮA BẢNG THỰC TẬP 20 3.2 HỆ THỐNG MƠ HÌNH MPS1 21 3.3 SƠ ĐỒ ĐẤU DÂY MẠCH ĐIỀU KHIỂN 23 3.4 CÁC THIẾT BỊ TRONG MƠ HÌNH MPS1 25 CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 30 4.1 QUY TRÌNH HOẠT ĐỘNG 30 4.2 GIẢN ĐỒ GRAFCET 32 4.3 CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 33 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIAO DIỆN GIÁM SÁT VÀ KẾT NỐI GIAO DIỆN VỚI PLC 40 5.1 THIẾT KẾ GIAO DIỆN 40 5.2 GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT 42 Dach Sách Các Hình Hình 2.1 Hình dáng bên ngồi PLC S7-1200 CPU 1214 DC/DC/DC - 6ES7 214-1AG40-0XB0 Hình 2.2 cảm biến sợi quang 11 Hình 2.3 Cấu tạo cảm biến sợi quang 12 Hình 2.4 Van SY3410-5LCZD 13 Hình 2.5 Cấu tạo van 5/2 14 Hình 2.6 Cấu tạo cảm biến từ 15 Hình 2.7 Cấu tạo xylanh khí nén 17 Hình 2.8 Cấu tạo động khí nén 18 Hình 2.10 phần mền TIA Portal 19 Hình 2.10 phần mềm thiết kế giao diện WinCC 19 Hình 3.1 Bảng thực hành đấu dây PLC 20 Hình 3.2 Mơ hình MPS1 21 Hình 3.3 Sơ đồ khối hệ thống 22 Hình 3.4 Sơ đồ kết nối PLC 24 Hình 3.5 Sơ đồ kết nối relay với cấu chấp hành 25 Hình 3.6 Relay tép 28 Hình 3.7 Nguồn tổ ong 29 Hình 5.1 Khởi tạo giao diện HMI 40 Hình 5.2 Kết nối PLC HMI 41 Hình 5.3 Thanh cơng cụ 41 Hình 5.4 Thay đổi màu sắc đối tượng 42 Hình 5.5 Gán tag cài đặt Animations cho đối tượng 42 Hình 5.6 Giao diện HMI giám sát điều khiển hệ thống 43 Danh Sách Các Bảng Bảng 1-1 Kế hoạch thực đồ án Bảng 2-1 Thông tin CPU 1211C/ 1212C/ 1214C/1215C 10 Bảng 3-1 Các thiết bị ngõ vào 23 Bảng 3-2 Các thiết bị ngõ 24 Tóm Tắt Trong thời đại ngày nay, phát triển nhanh chóng công nghệ đặt thách thức lớn hệ thống giáo dục Việc học tập không giới hạn việc tiếp thu kiến thức lý thuyết mà cịn địi hỏi áp dụng thực tế thơng qua mơ hình học tập Điều làm cho việc sử dụng mơ hình thực tập trở nên thiết yếu trình đào tạo Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc liên tục sử dụng mơ hình thử nghiệm q trình học khơng tạo mơi trường thực hành tốt mà cịn đặt vấn đề khó khăn Sự thiếu kiến thức tảng lí thuyết trước tiếp cận thực hành làm cho mơ hình thực tập suy giảm chất lượng trở nên dễ hỏng Điều đặt nhu cầu cấp bách việc sửa chữa nâng cấp mơ hình thực tập Để đảm bảo môi trường học tập thực tế hiệu cho sinh viên tăng chất lượng giảng dạy giảng viên, vấn đề sửa chữa mơ hình thực tập khơng thể phớt lờ Q trình khơng giúp trì tái tạo mơ hình mà cịn tăng cường liên kết lý thuyết thực hành Đồ án chọn lựa đề tài tập trung vào khía cạnh này, nhấn mạnh vào q trình sửa chữa mơ hình thực tập để đảm bảo chất lượng ổn định trình học tập Với bùng nổ cơng nghệ, việc áp dụng phương pháp điều khiển giám sát thông qua hệ thống WinCC trở nên ngày phổ biến Hệ thống không giúp quản lý điều khiển mơ hình cách hiệu mà cịn cung cấp liệu quan trọng thơng tin thời gian thực, nâng cao khả quản lý giám sát trình thực hành Với nhận thức thách thức hội trên, đồ án "Sửa Chữa Mơ Hình Thực Tập Và Điều Khiển Mơ Hình MPS Giám Sát Bằng WinCC" em thực nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao môi trường giáo dục ngành sản xuất Đồ án gồm có thành phần sau: - Kiểm tra, sửa chữa, thay phần hư hỏng bảng thực tập - Viết chương trình điều khiển MPS1 sử dụng điều khiển PLC S71200 - Thiết kế giao diện điều khiển giám sát máy tính sử dụng phần mềm WinCC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan đề tài Trong hành trình học tập, thường xuyên đối mặt với thách thức lớn thiết bị thực tập không hoạt động cách bị hư hỏng Điều không gây thất vọng mà làm gián đoạn trình học tập thực hành Để giải vấn đề việc sửa chữa kiểm tra bảo trì cần thiết nên đề tài để thực điều đó, đảm bảo cho máy móc trang thiết bị hoạt động tốt trở lại, hiệu Qua đó, em tìm hiểu chạy mơ mơ hình MPS để hiểu rõ thiết bị lập trình PLC Đồng với tìm hiểu thêm việc giám sát điều khiển hệ thống qua WinCC 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Ý nghĩa đề tài Đề tài không nỗ lực sửa chữa bảo trì trang thiết bị mơi trường học tập, mà cịn hành trình học hỏi, đào tạo kỹ nâng cao khả sinh viên nhiều lĩnh vực quan trọng Qua việc tập trung vào sửa chữa, kiểm tra, bảo trì thiết bị Trong trình thực dự án, em không học cách sửa chữa trang thiết bị mà phát triển khả kiểm tra đánh giá tình trạng chúng Việc khơng giúp trì tái tạo trang thiết bị cho mơi trường học tập mà giúp em xây dựng kỹ quan trọng lĩnh vực kỹ thuật bảo dưỡng Đồng thời, thơng qua việc lập trình PLC, em áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế, từ nâng cao kỹ lập trình hiểu biết sâu rộng hệ thống điều khiển tự động Đề tài mở rộng khả giám sát mơ thơng qua tích hợp phần mềm WinCC Qua đó, hiểu áp dụng chức giám sát, từ tối ưu hóa q trình quản lý theo dõi Điều không đảm bảo hiệu mơ hình thực tập mà cịn mang lại kỹ quản lý giám sát quan trọng lĩnh vực tự động hóa 1.2.2 Phương pháp thực Đánh giá tình trạng thiết bị: Trước tiên, em tiến hành đánh giá, kiểm tra toàn diện tình trạng mơ hình thực tập Q trình xác định thiết bị cần sửa chữa hay thay Xây dựng kế hoạch sửa chữa bảo trì: Dựa việc đánh giá, em xây dựng kế hoạch chi tiết cho trình sửa chữa bảo trì Kế hoạch xác định bước cụ thể, thời gian dự kiến hoàn thành Đồng thời xác định vật tư cần sử dụng trình sửa chữa thay Thực sửa chữa bảo trì: Dựa bảng kế hoạch xây dựng trên, em triển khai kế hoạch sửa chữa bảo trì mơ hình thực tập, việc khắc phục vấn đề đến thay thiết phức tạp bị hư hỏng Mô phỏng, lập trình MPS tích hợp phần mềm giám sát WinCC: Sau hồn thành bàn giao mơ hình thực tập Em tập trung vào việc mơ phỏng, lập trình PLC với MPS1 điều khiển giám sát hệ thống WinCC Đồ án gồm chương: Chương 1: Giới thiệu đề tài, tổng quan mục tiêu đề tài, cấu trúc báo cáo Chương 2: Các kiến thức điều khiển PLC S7-1200, phần mềm điều khiển TIA Portal phần mềm thiết kế giao diện điều khiển WinCC Chương 3: Trình bày sơ đồ khối hệ thống điều khiển MPS, sơ đồ đấu nối thiết bị Chương 4: Quy trình hoạt động hệ thống, giản đồ Grapset lập trình PLC Chương 5: Thiết kế giao diện giám sát kết nối giao diện với PLC Chương 6: Đưa kết luận sau thực đề tài hướng phát triển tương lai 1.3 Kế hoạch thực Bảng 1-1 Kế hoạch thực đồ án Thời gian 18-21/09 Công việc thực Kiểm tra tủ thực tập, lên danh sách vật tư cần chuẩn bị